اجتماعی

دانشمندان در نزدیکی تحقق یک رویا: قدرتمندتر از قوی‌ترین کامپیوترها، کم‌مصرف‌تر از یک لامپ معمولی!

سحر استاد رحیمی: محققان در تلاشند از مواد نرم، انعطاف پذیر و ارگانیک دستگاه هایی بسازند تا بتوانند مانند نورون های مغز کار کنند و روزی راهی برای ارتباط با مغز انسان بیابند. تراشه های نورومورفیک قابلیت کاشت در مغز انسان را دارند. این تراشه‌ها به ما اجازه می‌دهند سلاح‌های مصنوعی یا کنترل‌کننده‌های رایانه را از طریق فکر کنترل کنیم.

مغز انسان یک ماشین محاسباتی شگفت انگیز است که حدود 1.5 کیلوگرم وزن دارد. مغز می تواند اطلاعات را سریعتر از سریع ترین رایانه پردازش کند. همچنین توانایی ذخیره اطلاعات در مغز انسان هزاران برابر است. اما از طرفی مصرف انرژی آن بیشتر از یک لامپ 20 واتی نخواهد بود.

برخلاف کامپیوترهای معمولی، تراشه های نورومورفیک می توانند سیگنال های الکتروشیمیایی مانند نورون های مغز را دریافت و ارسال کنند. به گفته آلبرتو سالئو، دانشمند دانشگاه استنفورد، مغز ما با مواد شیمیایی و انتقال دهنده های عصبی مانند دوپامین و سروتونین کار می کند و می تواند اطلاعات را به صورت الکتریکی منتقل کند.

بیشتر بخوانید:

سالئو و گروه دیگری از محققان که در مورد عملکرد نورون ها و سیناپس ها در مغز کنجکاو بودند، موفق به تولید یک ماده آلی شدند که بسیار نزدیک به ساختار نورون های مغز انسان است. این تراشه ها می توانند سیگنال های الکتریکی مانند ترانزیستورها را تولید کنند و مانند سلول های مغز اطلاعات را ذخیره کنند.

اما جدا از نوع سازنده این مدارها، عملکرد آنها با تراشه های کامپیوتری معمولی متفاوت است. در کامپیوترهای معمولی ابتدا اطلاعات با صفر و یک محاسبه می شود و سپس به هر پردازنده منتقل می شود. اما در مغز انسان، انتقال پیام ها به شکل دیگری انجام می شود. نورون های مغز همه سیگنال ها را دریافت کرده و پس از محاسبه و ذخیره پیام ها را منتقل می کنند.

محققان همچنین موادی به نام memrestives ساخته اند که مانند نورون ها عمل می کنند. این پردازنده ها سیگنال های آنالوگ را دریافت می کنند و مستقیماً بر مقدار مقاومت دستگاه تأثیر می گذارند. در واقع این دستگاه ها گیرنده پیام، ماشین حساب و وسایل ذخیره سازی اطلاعات هستند. به عنوان مثال، یک ممریستیو دو لایه ساده ولتاژ یک لایه را دریافت می کند و بر یون های مثبت لایه دوم تأثیر می گذارد. لایه دوم به راحتی برق را در جهت مورد نظر هدایت می کند.

قدرتمندتر از قدرتمندترین کامپیوتر، کوچکتر از یک لامپ استاندارد

این پردازنده ها می توانند جایگزین پردازنده های دیجیتال در رایانه ها شوند و اطلاعات را به صورت آنالوگ ذخیره کنند. امروزه اکثر ممریستیوها از فناوری تراشه سیلیکونی ساخته می شوند و برخی از آنها به صورت تجاری برای افزایش سرعت برنامه های هوش مصنوعی استفاده می شوند. این نوع پردازنده های آنالوگ سریعتر کار می کنند و انرژی کمتری مصرف می کنند. همچنین در مدت زمان کوتاهی قادر به برقراری ارتباط و تعامل با مغز انسان خواهند بود.

پردازنده ای وجود دارد که توسط فرانچسکو سانترو در یک دانشگاه آلمان ساخته شده است. این دستگاه می تواند اطلاعات ورودی به سلول های واقعی را دریافت کرده و با یادگیری از اطلاعات دریافتی میزان دوپامین تولیدی بین سلول ها را تنظیم کند.

تولید این پردازنده ها در نهایت می تواند به توسعه و بهبود کنترل های مغز و پروتزها برای انجام کارهایی مانند رانندگی کمک کند. علاوه بر ویژگی‌های دستگاه‌های فعلی، انتظار می‌رود این نوع دستگاه‌ها در برخی موارد قابلیت محاسبه خودکار برای افزایش سرعت پردازش و کنترل سیگنال‌های نورون‌های مغز را داشته باشند.

منبع: علمی آمریکایی

5858

دکمه بازگشت به بالا